книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи
..pdfдование, агрегат, сборочная единица) окажется работоспособной и выполнит поставленную задачу.
Профилактические работы составляют наибольшую часть объема ТО и Р. Они направлены на обеспечение безотказной эксплуатации оборудования в межремонтные периоды за счет предупреждения отказов и повреждений сборочных единиц и агрегатов и поддержания их технических характеристик в преде лах установленных допусков.
Если система ТО и Р построена правильно, то она способст вует уменьшению потока отказов и повреждений, увеличивает долговечность оборудования. Однако на проведение профилак тических мероприятий и текущего ремонта затрачивается опре деленное время, в течение которого оборудование не может быть использовано в работе. И чем это время больше, тем хуже пока затели эффективности использования оборудования. Кроме того, для выполнения ТО и Р требуется большой штат специалистов, дорогое оборудование и диагностическая аппаратура, что, в свою очередь, ухудшает показатели экономической эффективности использования оборудования. Все это должно учитываться при разработке системы ТО и Р (рис. 6.1).
Системой ТО и Р называют совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и
Рис. 6.1. Критерии планирования ТО и Р
6 - 10480
исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему.
Цель системы ТО и Р - это управление техническим состоя нием оборудования в течение его срока службы или ресурса, по зволяющее обеспечить:
заданный уровень готовности оборудования к работе; работоспособность оборудования при эксплуатации; минимальные затраты труда и средств на выполнение ТО и Р. Средства ТО и Р - это комплекс технологического оснащения
итехнического диагностирования, необходимых для поддержа ния исправности или работоспособности объектов ТО и Р.
Программа ТО и Р - это документ, содержащий совокупность основных принципов и принятых решений по применению наи более эффективных методов и режимов ТО и Р, реализованных в конструкции объектов при их проектировании и изготовлении,
иэксплуатационно-технической документации с учетом задан
ных требований и условий эксплуатации. Программа отражает принятую для того или иного объекта эксплуатации стратегию (концепцию) ТО и Р и играет роль звена, соединяющего воедино для достижения поставленной цели объект, средства, персонал и документацию. Программа является важным звеном системы ТО и Р, придающим четкую идеологическую направленность и кон кретность действий на длительный период эксплуатации обору дования. Программа ТО и Р реализуется в «Регламенте техниче ского обслуживания и ремонта оборудования» и Инструкциях персоналу.
ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Основной задачей ТО является отдаление момента достижения машиной неработоспособного или неисправного со стояния с помощью мероприятий, предупреждающих отказы и неисправности, т.е. поддерживающих параметры технического состояния машины (агрегата, механизма), близкими к номиналь ным (например, с помощью контрольно-регулировочных, кре пежных работ или замены изношенных деталей), а также сни жающих скорость разрушения деталей (например, с помощью смазочных и регулировочных работ).
ТО включает регламентированные в технической документа ции операции (уборочно-моечные, крепежные, контрольно регулировочные и смазочно-заправочные), проводимые принуди тельно в плановом порядке, как правило, без разборки и снятия с машины агрегатов, узлов и деталей. В ТО может также входить
162
замена некоторых деталей. Проведение ТО должно обеспечивать безотказную работу машины в пределах его периодичности.
На рис. 6.2. приведена классификация различных видов тех нического обслуживания.
В зависимости от этапа эксплуатации различают ТО при ис пользовании, ТО при хранении, ТО при транспортировании и ТО при ожидании.
Периодическое техническое обслуживание проводят через ус тановленные в эксплуатационной документации значения нара ботки или интервалы времени.
Сезонное техническое обслуживание выполняют при подго товке оборудования к использованию в осенне-зимних и весенне летних условиях.
Техническое обслуживание в особых условиях эксплуатации предусматривает проведение ряда технологических операций при
периодических технических обслуживаниях, которые |
способст- |
|||||
|
|
|
Виды ТО |
|
|
|
Поэтапу |
|
По нервмачаоста |
По условвви |
По рсгламевтацвв |
|
По оргавк |
эксплуатации |
|
выволвсавв |
эксплуатацвв |
|
|
|
ТО ара |
|
ТО |
ТО в особых |
|
► |
ТО воточвое |
всвоАэоваава |
|
всрводвчеосос |
уславввх |
|
||
|
|
|
|
|||
ТОврв |
^ |
ТО сезоввое |
|
ТО с псрводвчсскам |
¥ |
ТО |
|
|
|
централвэоваввое |
|||
ТОврв |
|
|
|
ТО с веврерыввым |
¥ |
ТО |
травспортвро- |
|
|
|
|
децевтралвэо- |
|
|
|
|
|
|
|
ваваое |
ТОврв |
|
|
|
|
|
ТО |
|
|
|
|
|
|
эксилуатацвов» |
|
|
|
|
|
|
вым версоаалом |
|
|
|
|
|
|
ТО |
|
|
|
|
|
|
ТО |
|
|
|
|
|
|
эксплуатирующее |
|
|
|
|
|
|
оргаввэацвеЯ |
|
|
|
|
|
|
ТО |
|
|
|
|
|
w ТО вредврвитлем- |
|
|
|
|
|
|
^ |
вэготоовтслем |
Рис. 6.2. Виды технического обслуживания
вуют нормальной эксплуатации машин в условиях пустыни и песчаных почв, на каменистых грунтах, в высокогорных условиях и при низких температурах.
Отдельные виды специального ТО выполняют в объеме, ука занном в технической документации предприятия-изготовителя.
Регламентированное техническое обслуживание проводят с пе риодичностью и в объеме, предусмотренными в нормативно технической или эксплуатационной документации, независимо от технического состояния оборудования в момент начала техниче ского обслуживания.
Техническое обслуживание с периодическим контролем преду сматривает выполнение контроля технического состояния обору дования с установленными в нормативно-технической или экс плуатационной документации периодичностью и объемом, а объ ем остальных операций определяется техническим состоянием оборудования в момент начала технического обслуживания.
Техническое обслуживание с непрерывным контролем, преду смотренное в нормативно-технической или эксплуатационной документации, выполняется по результатам непрерывного кон троля технического состояния оборудования.
Поточное техническое обслуживание заключается в выполне нии требуемого комплекса технологических операций на специа лизированных рабочих местах с определенными технологической последовательностью и ритмом.
Централизованное техническое обслуживание заключается в выполнении требуемого комплекса технологических операций персоналом и средствами одного подразделения предприятия.
Децентрализованное техническое обслуживание заключается в выполнении требуемого комплекса технологических операций персоналом и средствами нескольких подразделений предпри ятия.
ТО оборудования следует выполнять в соответствии с инст рукциями и рекомендациями, утвержденными в установленном порядке, и инструкциями заводов-изготовителей.
Графики ТО должны составляться владельцами оборудова ния, согласовываться с подразделениями, эксплуатирующими оборудование и контролироваться службой главного механика предприятия.
Основной задачей ремонта является восстановление ис правного или работоспособного состояния оборудования, а также его ресурса.
Восстановление работоспособного состояния включает иден тификацию отказа (определение места и характера дефекта), наладку или замену отказавшего элемента, регулирование и кон-
164
троль технического состояния элементов объекта и заключитель ные операции по контролю работоспособности объекта в целом. Отдельные операции ремонта могут совпадать с операциями ТО.
На рис. 6.3 приведена классификация видов ремонта.
Текущий ремонт (ТР) предназначен для обеспечения или вос становления работоспособности оборудования восстановлением или заменой отдельных его агрегатов, сборочных единиц и дета лей (кроме базовых), достигших предельного состояния.
Капитальный ремонт (КР) оборудования, агрегатов и сбороч ных единиц предназначен для восстановления их исправности и ресурса, близкого к полному (не менее 80 %), посредством заме ны или восстановления любых составных частей, включая базо вые.
Направляются оборудование и агрегаты на КР на основании результатов анализа их технического состояния и наработки. При этом учитывают также затраты на текущий ремонт, напри мер, суммарную стоимость израсходованных запасных частей с начала эксплуатации. Как правило, производят не более одного КР оборудования (не считая КР агрегатов). На практике стара ются исключить полнокомплектный КР оборудования, заменяя отдельные агрегаты и сборочные единицы, требующие ремонта.
Для некоторых видов оборудования и агрегатов в зависимо сти от условий эксплуатации может предусматриваться средний ремонт.
|
|
|
|
Ввды ремоата |
|
|
|
|
|
По степеав |
|
По плаварова* |
По регламента- |
|
По сохравеввю ара* |
| - |
По оргавахацвв |
|
восстааовле* |
|
цаа выоолае- |
|
аадлежвоств ремоата* |
|||
|
ааа ресурса |
|
шшю |
ава |
|
руемых частей |
|
выоолвеава |
£ |
КапвтальаиЙ |
£ |
ПлавоаыЙ |
Регламевтаро- |
> |
Обехлвчеавый |
» |
Агрегатвый |
|
ремоат |
|
ремоат |
ваввый реиовт |
|
ремоат |
|
ремоат |
|
Средаай |
|
Неплавоаый |
Ремоат во |
* |
Необехлачеввый |
» |
Поточвый |
|
ремоат |
|
ремоат |
техввческому |
ремоат |
ремоат |
||
|
|
|
|
состоаавю |
|
|
|
|
* |
Текущая |
|
|
|
|
|
|
Ремоат |
ремоат |
|
|
|
|
|
» |
эксолуатарующей |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
оргаавхацаей |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ремоат |
|
|
|
|
|
|
|
► |
саецвалвхаро* |
|
|
|
|
|
|
|
ааваой оргаавм- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цвей |
|
|
|
|
|
|
|
» |
Ремоат |
Рис. 6.3. Виды ремонта |
|
|
|
предарввтвем- |
||||
|
|
|
|
взготоввтелем |
Средний ремонт (СР) предназначен для восстановления ис правности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей в объеме, установленном в нормативно-технической доку ментации.
Плановый ремонт - ремонт, постановка на который осущест вляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
Неплановый ремонт - ремонт, постановка на который осуще ствляется без предварительного назначения.
Регламентированный ремонт - плановый ремонт, выполняе мый с периодичностью и в объеме, установленными в эксплуата ционной документации, независимо от технического состояния оборудования в момент начала ремонта.
Ремонт по техническому состоянию - ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-технической докумен тации, а объем и момент начала ремонта определяются техниче ским состоянием оборудования.
Обезличенный ремонт выполняется без сохранения принад лежности восстановленных составных частей к определенному экземпляру оборудования.
Необезличенный ремонт осуществляется при сохранении принадлежности составных частей к определенному экземпляру оборудования.
Агрегатный ремонт представляет собой обезличенный ре монт, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми, или заранее отремонтированными.
Поточный ремонт осуществляется на специализированных рабочих местах с определенными технологической последова тельностью и ритмом.
Необходимость проведения того или иного вида ремонта, его периодичность и операции определяются конструктивными осо бенностями машин, характером выполняемых ими функций, ус ловиями эксплуатации и другими факторами.
Надежность оборудования неразрывно связана с правильной организацией его ТО и Р. Расходы на поддержание работоспо собности оборудования зачастую значительно превосходят его первоначальную стоимость.
В настоящее время в эксплуатации используются различные виды стратегий использования оборудования по на значению, его технического обслуживания и ремонта.
В зависимости от имеющихся возможностей для диагностиро вания и определения технического состояния оборудования в процессе эксплуатации и от принятого критерия для установле ния сроков его замены различают следующие стратегии исполь зования оборудования по назначению: 1) до выработки назначен ного ресурса (срока службы); 2) до предотказового состояния; 3) до отказа.
Стратегии ТО и Р классифицируются следующим образом:
стратегия технического обслуживания по наработке (кален дарному времени, ресурсу), при которой перечень (объем) и пе риодичность выполнения операций определяются значением на работки (календарного времени, ресурса) с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта;
стратегия технического обслуживания по состоянию, при ко торой перечень и периодичность выполнения операций опреде ляются фактическим состоянием объекта в момент начала ТО;
стратегия ремонта по наработке, при которой объем разбор ки объекта и контроля его составных частей назначается единым для всех однотипных объектов в зависимости от наработки с на чала эксплуатации и (или) после капитального ремонта, а пере чень операций ремонта определяется с учетом результатов кон троля составных частей объекта;
стратегия ремонта по техническому состоянию, при которой перечень операций, в том числе разборки объекта, определяется по результатам диагностирования объекта в момент ремонта, а также по данным о надежности этого конкретного объекта и од нотипных объектов.
Стратегии ТО и Р по состоянию (стратегии по состоянию) существенно отличаются от стратегий ТО и Р по наработке (стратегии по наработке). Эти отличия заключаются не только в самом характере технологических процессов ТО и Р, но и в рас пределении ресурсов, требуемых на развитие производственно технической базы, соответствующей требованиям той или иной стратегии. А эти требования к развитию базы разные.
Стратегия по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационной технологичности объекта, создание и внедрение эффективных средств диагностирования и неразру шающего контроля, оснащение лабораторий и цехов современ ными средствами сбора, обработки, передачи и хранения инфор
мации. Стратегия же по наработке требует развития эксперимен тальной базы предприятий и обеспечения на этой основе обосно ванных значений ресурса до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов.
Очевидно, что от своевременного выбора соответствующей стратегии ТО и Р в решающей мере зависит своевременность и правильность выбора требуемой технической политики развития службы эксплуатации оборудования нефтегазодобывающего об щества.
Стратегии ТО и Р естественным образом связаны со страте гиями эксплуатации оборудования (табл. 6.1).
Каждой стратегии использования по назначению соответству ет своя наиболее эффективная стратегия ТО и Р, обозначенная в табл. 6.1 знаком «+». Из табл. 6.1 видно, что для стратегии ис пользования объекта по назначению до выработки назначенного ресурса (срока службы) наиболее эффективной стратегией ТО будет, естественно, стратегия по наработке. При ремонте объек тов возможны стратегии по наработке и по техническому состоя нию, что зависит от вида объекта и уровня его контролепригод ности при ремонте. Если же для объекта принята стратегия ис пользования до предотказового состояния, то наиболее эффек тивной при ТО будет стратегия по состоянию с контролем пара метров, а при ремонте - стратегия по техническому состоянию. Для объектов, используемых по стратегии до отказа, наиболее эффективными стратегиями ТО и Р будут: при ТО - стратегия по состоянию с контролем уровня надежности; при ремонте - стратегии по наработке и техническому состоянию.
Из приведенных данных следует, что отдельные объекты неф тегазовой отрасли следует использовать по назначению, обслу живать и ремонтировать, как правило, только по одной из ука занных стратегий.
|
|
Т а б л и ц а 6.1 |
|
|
Стратегия использования по назначению |
||
Стратегия ТО и Р |
до выработки на |
до предотказо |
|
|
значенного ресурса |
до отказа |
|
|
вого состояния |
||
|
(срока службы) |
|
|
Техническое обслуживание: |
+ |
|
|
по наработке |
+ |
|
|
по состоянию с контролем |
|
|
|
параметров |
|
|
+ |
по состоянию с контролем |
|
|
|
уровня надежности |
|
|
|
Ремонт: |
+ |
- |
+ |
по наработке |
|||
по техническому состоянию |
+ |
+ |
+ |
Для функциональных систем в целом, например для комплек са оборудования, входящего в состав буровой установки, или для комплекса скважинного оборудования, используемого при меха низированной добыче нефти, наиболее вероятно применение всех указанных в табл. 6.1 стратегий эксплуатации или так называе мой смешанной (комбинированной) стратегии.
В практике эксплуатации сложных систем различного назна чения в той или иной степени применяются все типы стратегий. Их применение определяется уровнем технического совершенст ва объектов эксплуатации (надежностью, эксплуатационной тех нологичностью, контролепригодностью) и уровнем информаци онного и технологического обеспечения системы их эксплуата ции. Например, в нефтегазовой отрасли РФ действует систе ма ТО и Р, использующая преимущественно стратегию по нара ботке.
Экономическая эффективность технологических процессов бурения скважин и добычи нефти и газа в значительной мере определяется выбором оптимальной стратегии использования оборудования по назначению, его ТО и Р.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ТО И Р ОБОРУДОВАНИЯ ПО НАРАБОТКЕ
Для большинства видов техники, в том числе для оборудования, используемого для бурения скважин, добычи нефти и газа, преимущественно применяется стратегия ТО и Р, основанная на обязательном планировании их сроков, объемов, подготовки и выполнения.j
Система ТО и Р, использующая эту стратегию, получила на звание системы планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППР)^
Операции системы ТО и Р обычно состоят из двух составных частей: контрольной и исполнительской. Планово-предупре дительный характер системы ТО и Р определяет плановое и принудительное (через установленную наработку или промежу ток времени) выполнение контрольной части операций и после дующее выполнение по потребности исполнительской части. Часть операций ТО и Р (например, смазочные операции) выпол няются в плановом порядке без предварительного контроля.
Основу планово-предупредительной системы технического об служивания и ремонта (система ППР) составляет плановый пре дупреждающий отказы ремонт (обслуживание) оборудования, осуществляемый 'регламентно через заранее назначенные проме жутки времени U-
Исходя из этого положения система ППР состоит из перио дически повторяющегося комплекса (.профилактических и ре монтных работ) условно обозначенных Mi, М2, Мз и М< (рис. 6.4, а), отличающихся объемом работ и периодичностью tu £2, £3 и t4 (рис. 6.4, б). При каждом виде ремонта восстанавливается рабо-
а |
|
|
, 4 |
М3 |
, |
м2 |
’ - |
М2 |
М, М, т м, м, |
М, М, |
t м, м, |
t т 1 т т __I__Î__1 т т |
||
б |
|
|
h |
jh |
|
j |
U |
|
|
|
j |
Рис. 6.4. Схема периодичности ТО и Р машины и кинетика изменения пара метра ее технического состояния при эксплуатации:
П.ы - исходное значение параметра технического состояния; Ппр - предельное значение параметра технического состояния